艾默生数据中心机房整体解决方案介绍2014

1、艾默生数据中心机房整体解决方案,2012年公司全球概况,销售额 达244 亿美元,多样化全球制造及技术企业,全球员工约 13.5 万名,总部位于美国圣路易斯市 NYSE: EMR,生产及/或销售遍及 150 多个国家 全球拥有 235 家生产设施 名列 2012年 财富全美 500 强企业第 120 位 成立于 1890 年,交流和直流电源系统,传导解决方案,嵌入式计算及电源,户外柜解决方案,艾默生网络能源核心产品及主要品牌,精密制冷系统,基础设施管理及监控,服务器机架及一体化机柜,配电与切换开关,数据中心、通信网络、医疗及工业设施的备用电源及监控系统。,暖通空调工程（HVAC）及系统制冷解决

2、方案，保护关键性应用丝毫不受温度升高的影响。,存取及控制应用管理软件，全天候监控并执行最优化关键基础设施。,配电与切换开关产品，用于现场可替换电源的管理，确保业务的连续性。,服务,在 50 多个国家设立全天候本地化服务及支持，提供最佳的设计及部署等服务。,工业电源,保护网络可靠性的无线电频率及微波同轴产品。,为电子设备及大范围工业应用的嵌入式模块及叶片提供交流-直流和直流-直流的电源供应及充电器。,户外一体机柜及机房，用以保护及交换与用户密切相关的声音及影像等电子数据资料。,室内IT应用的标准定制的服务器机架、机柜解决方案。,为工业环境提供 UPS 系统，电池充电器，变频器，整流器等产品。,艾

3、默生网络能源(大中华 )市场业绩发展,注: 不含艾默生CT及艾默生嵌入式电源销售,2012财年订单销售额 (67亿人民币),亿人民币,2011年UPS市场份额,2011年空调市场份额,数据来源：ICT research 2012,3,艾默生的优势,今天的数据中心,1970 1999 主要的大型计算机供应 商是IBM。其他的包括Unisys, Bull, Wang。,2000今天大型机、小型机逐渐被标准机架式服务器替代。,新一代数据中心示意图,网络平台 信息处理 信息交换 信息传输 信息存储,能源平台 提供可靠能源 提供纯净能源 提供安全运行环境,支 撑,新一代数据中心规划,供电系统规划 市电供

4、电系统 备用发电机系统 低压配电系统 电缆及电缆路由 列头柜配电系统 散热系统规划 服务器机柜 机房空调容量 室外机布置 局部高密度,管理系统规划 安全管理 运营管理,负荷密度级别 每机柜3KVA（2.7KW） 每机柜4KVA（3.6KW） 每机柜5KVA（4.5KW） 每机柜6KVA（5.4KW） 部分区域1012KVA（910.8KW）/机柜 容量增加，负荷密度增加的在线扩容,新一代IT动力平台的挑战 供电可靠性,1.供电结构直接决定供电系统的可靠性,2.动力平台扩容陷阱,扩容场地不足 扩容过程、扩容后系统不可靠，事故频发,3.供电系统的灵活性面临前所未有的考验,4.传统配电系统的“边缘地

5、位”导致实际使用中50以上的故障 无法预料，无法监测，难于及时处理。,5.电池系统，人为故障,新一代IT动力平台的挑战高热密度发热,机架内的服务器密度呈现加速集中的趋势，单个机架的热密度也越来越高,2007,美国,能效成为数据中心管理者关注问题,Source: Data Center Users Group Surveys,新一代IT动力平台的挑战节能降耗,数据中心机房概述,数据中心机房：为满足计算机/服务器/存储器等设备安全、可靠、稳定的运行所必须的环境而实施的工程。包括不限于： 环境指标：温度、相对湿度、温度变化率、噪音、静电电位、照度、交直流工作电阻等。 机房工程包括的系统有：供配电系统

6、（包括UPS）、机房空调系统、消防系统、建筑装饰、综合布线系统、机房监控系统、KVM系统等。,根据国家标准（电子计算机机房设计规范GB50174-93）及实际情况，主机房区按国家A级机房标准设计具体参数如下： 尘埃：主机房区在静态条件下，粒度0.5m，个数18000/dm3 ； 噪音：主操作员位置65dB； 静电电位1KV ； 照度：主机房500Lx；其它房间200Lx；应急照明5Lx ； 交、直流工作地1，零地电位差1V 。,网络能源全方位产品,艾默生:动力机房一体化整体解决方案,已建成动力一体化解决方案样板点,艾默生IT系统柔性支撑方案,-供电保护 -散热 -集中监控,构建柔性设备保护平台

7、!,供电系统,发电机 30KVA3000KVA 通常与大楼发电机组共用 重点数据中心，需要专门配置柴油发电机,供电系统,ATS 实现市电市电，市电与发电机之间可靠切换,供电系统,低压配电 采用全球最可靠的ABB开关 配置LCD实现智能显示与监控 重要开关状态监控 根据机房供电条件具体设计,供电系统,UPS与电池 UPS容量按照机架数量估计 电信集团规定每个机架的容量小于4KVA 计算例子：假设需要安装200个机架，则最大容量为800KVA。又假定只有部分机架容量达到4kva；所有机柜中，预计平均70%的利用率，则容量为560KVA 上个例子中，实际最大容量约560KVA，选择UPS容量最大工作

8、容量/UPS冗余系数0.7800KVA UPS冗余供电方案 根据TIA942标准，UPS的冗余方案分为： 无冗余 N+1冗余 2N冗余 2(N+1)冗余,UPS供电方案类型与演进,分散供电，单机方案, UPS解决方案中最简单的一种 每一分散地点交流供电系统容量多为6KVA以下 各点交流负载独立地由一台UPS提供动力保护 市电通常就近采用插座输入,分组供电，热备份冗余方案, 按照不同业务，分别采用多组UPS分别给 负载供电 同类业务的负载集中由一组UPS进行供电 每一组UPS由一台主机和一台从机组成， 从机串接在主机旁路中。,集中供电，模块并联供电方案, 全部交流负载集中供电，由1台模块化并联

9、UPS供电 模块化UPS包括：机架、可并联功率模块、 可并联电池模块、充电模块等,集中供电，N+1并机冗余方案, 全部交流负载集中供电，由各台UPS平均 分担 各台UPS的旁路和输出分别并接在一起 主路可以采用不同的输入交流电,单机及并机存在共同的问题,UPS 单机和并机系统都存在输出单点故障,必要性79%的故障来源于UPS至负载的配电线路故障,根据美国IDC公司的统计资料： 在UPS输出供电系统的故障中,各种故障出现的几率： 79%来源于UPS输出与负载之间的供电线路上的故障（保险“烧毁”， 断路器“跳闸”，负载“短路”，由施工/老鼠咬所造成的“开路”故 障等） 11%来源于UPS和电池组

10、其它故障占10%,充分性服务器等关键负载都采用双路电源,服务器的电源冗余:配备双份或多份支持热插拔的电源。正常工作时，各台电源各输出一部分功率，从而使每台电源都处于轻松的负荷状态，这样有利于电源稳定工作。若其中一台发生故障，则另外几台就会在没有任何影响的情况下接替服务器的工作，并通过灯光或声音告警。用户可以在不关闭系统的前提下更换损坏的电源，所以采用热插拔冗余电源可以避免系统因电源损坏而产生的停机现象。,双总线交流供电解决方案（示意图）,推荐的供电方案,2N冗余,推荐的供电方案,2(N+1)冗余,艾默生UPS系列全球最全UPS家族,10,单机容量，KVA,20,60 80,200,6、10 K

11、VA,iTrust UH11,iTrust UH11户外型,iTrust UH31,iTrust 2G / UP11,1、2 、3KVA,3、6、9、12、15、18KVA,10、15、20KVA,iTrust UL33,NXe/f/a,iTrust Industry,Hipulse(U),30、40、60、80KVA,20、30、40、60KVA,10、15、20、30、40、60、80、100、120、140、160、200KVA,80、120、160、200、300、400、500、600、800KVA,800,单进单出UPS,三进单出UPS,三进三出UPS,1,1、2、3,iTrust

12、 US11,业界领先的DSP全数字控制，确保电力变换过程的稳定和高效，实现整机提供的高可靠性,第一代：分立元件集成电路,第三代：DSP数字信号处理器,第二代：CPU(单片机),快于传统单片机10-20倍，事件处理及时、准确 集成度提高，简化了电路 抗干扰能力增强 直接产生脉宽调制波，特别适用于高频控制领域 避免了模拟控制器固有的硬件参数漂移等 缺陷，保证了产品的一致性,艾默生UPS产品技术优势,专业的输入整体防雷解决方案，大幅度增强UPS系统的电网适应性，确保系统的长期运行可靠,全系列产品的防雷功能都经过实测检验 防雷装置严格按照IEC标准设计 内置标配D级防雷装置 1.2/50s+ 8/20

13、s 6KV/3KA 可选C级防雷箱 8/20s 20KA,艾默生UPS产品技术优势,绿色电源技术； 输入采用PFC技术的IGBT整流器，带来UPS输入特性的飞跃，避免了UPS对电网的负载，并有效降低客户的系统成本,理想的输入功率因数（无需任何配件） 输入功率因数0.99； 有效电网污染，减少电缆发热，延长开关寿命，降低油机配比,艾默生UPS产品技术优势,输入U/I波形,整机电磁兼容性达到欧洲EN62040-Class B的标准,可用于医疗，精密仪表，高级办公环境等,全方位的智能化电池管理方案，确保电池组的高效利用和长期寿命，保护客户投资,基于电池充放电特性曲线的智能管理 均浮冲自动转换 电池自

14、动检测 可设置电池定期自动维护 精确后备时间预测 剩余容量预测 温度补偿,艾默生UPS产品技术优势,电池管理的重要性和必要性； 据统计，UPS系统故障的约70%来自电池的失效或故障 电池的非线性化学特性需要专业的技术对其进行管理,艾默生智能化电池管理的具体技术措施,全方位的网络监控方案的提供，帮助客户实现无人职守 1，标准产品： 后台中英文监控软件 SiteMonitor 远程浏览和监控SNMP 网络适配卡 接入楼宇自动监控系统MODBUS 适配卡 提供短消息告警等服务无线MODEM 提供机房环境量的监控和故障告警机房信号适配器 2， 定制产品： UPS信号适配器（外置SNMP卡）,SiteM

15、onitor,SNMP 卡,MODBUS 卡,机房信号适配器,无线调制解调器,可通过协议转换监控不同品牌的UPS！,艾默生UPS产品技术优势,容量: 1/2/3 KVA 特点: 机架式/塔式兼容 全数字控制，可靠性高 体积小，重量轻，易维护 抗扰性好(120-280V)，电磁兼容class B 电池模块可扩展 满足国际安规认证 防雷器内置 应用: SOHO 宽带/IP电话/数字电视 节点设备 路由节点 室内型微基站 支持的系统方案: 单机运行,US11R Series,US11R - 全能型的节点支撑,容量: 6/10 KVA 特点: IGBT 整流器 全数字控制 内置电池盒 超宽电压输入范围

16、(120-280V) 大屏幕液晶显示 智能电池管理 防雷器内置 应用 小型企业机房，办公自动化 网吧，楼宇监控，精密仪器，过程控制 支持的系统方案: 单机 / 串联热备份； 电池内/外置,UH11 Series,UH11 - 小型网络的可靠保障,WDH (mm): 280875770,UH31,UH31- 高性价比的业务支撑方案,容量: 10/15/20 KVA，三进单出 特点: 电气指标优异 全数字控制 超宽电压输入范围(120-280V L-N) 大屏幕液晶显示 (Chinese/English) 可扩充的充电能力 防雷器 内置 缺相工作能力 应用: 企业数据机房，楼宇监控 铁路信号控制，

17、小型网管系统等 支持的系统方案: 单机 / 串联热备份，电池外置,容量: 3/6/9/12/15/18KVA (最大 5+1 冗余) 特点: 系统配置灵活（单机/冗余，电池内置/外置，矮柜/高柜） 提供N+X冗余，可靠性高 全模块化（功率/电池/充电器），热插拔 技术领先分散式并联，双变换结构，DSP全数控 高适用性输出PF=0.8，输入超宽电压(120-280V) 高智能化扩容自识别，多种监控接口 应用: 企业Intranet 网管系统 小型数据中心 办公自动化,iTrust II 兼具可靠性和成长性的UPS系统,ITrust II,WDH (mm): 500552994/1492,容量:

18、3/6/9KVA (最大 2+1 冗余), 单进单出 特点: 可整机内置于19英寸机架 系统配置灵活（单机/冗余，内置/外置， 提供N+X冗余，可靠性高枕无忧 全模块化（功率/电池/充电器），热插拔。人人会用！ 技术领先分散式并联，双变换结构，DSP全数控 高适用性输出PF=0.8，输入超宽电压(120-280V) 高智能化扩容自识别，多种监控接口 应用: 服务器机柜，存储，核心网管系统 支持的系统方案: 单机，1+1/1+2/2+1冗余， 电池内置/外置,UP11 关键设备的集成供电首选,UP11,WDH (mm): 483760353,Dimension: 600mmW700mmD1400

19、mmH,NXe,NX 关键业务用最佳投资价值产品,容量: 10200 KVA，三进单出/三出 特点: IGBT 整流器绿色电源 双DSP控制可靠，精确 超宽电压输入范围(208-477V L-L) Large 大屏幕液晶显示 (12 languages 可并联扩充至6台，支持双总线方案 超强智能化简易并联，黑匣子等 体积小，重量清，噪音低 国际安规认证（CE） 50/60Hz 兼容， 380/400/415兼容 应用: 中，小核心数据机房 电信增值业务，文件管理系统 中型过程自动化系统 医疗诊断/成像系统 支持的系统方案：单机 / 串联热备份 / 并联冗余 / 双总线,UL33 Series,

20、UL33 金牌口碑产品,容量: 20/30/40/60 KVA， 三进三出 特点: IGBT 整流器 全数字控制 (双 DSP) 超宽电压输入范围(-45%-20%) 大屏幕液晶显示 分散式并联技术 多至8台的并联能力 标配输出隔离变压器 应用: 中型网管中心 中型数据机房 通信、电力、金融，政府，企业,Dimension: 600mmW860mmD1400mmH (20/30KVA) 800mmW860mmD1800mmH (40/60KVA),Hipulse 大型/超大型数据中心的供电首选,容量: 80/120/160/200/300/400/500/600/800KVA 特点: 提供12

21、脉冲整流器 过载能力强 超强抗短路能力 双母线同步技术 (LBS) 并机环流小 可并联扩充至6台. 应用: 大型IDC/EDC机房 银行证券结算中心/各省分行数据中心 通信枢纽中心网管系统/计费系统 空管中心，卫星地面站 半导体制造,Dimension: *00mmW875mmD1900mmH,Hipulse-U 全新一代Hipulse,容量: 120/160/200/300 KVA 特点: 除传统Hipulse 优点外 升级为DSP全数字控制技术 输出功率因数上升为0.9 内置D级防雷/并机板/Class A滤波器 /LBS功能 简化并机调试工作量 应用: 大型IDC/EDC机房 银行证券结

22、算中心/各省分行数据中心 通信枢纽中心网管系统/计费系统 空管中心，卫星地面站 半导体制造,Dimension: *00mmW875mmD1900mmH,艾默生IT系统柔性支撑方案,-供电保护 -散热 -集中监控,构建柔性设备保护平台!,一、为什么要使用精密空调 1. 不良的环境对精密设备有危害 温度无法保持恒定 - 造成电子元气件的寿命大大降低 局部温度过热 - 设备突然关机 湿度过高 - 产生冷凝水 湿度过低 - 产生有破坏性的静电 洁净度不够 - 交换数据错误、机组部件过热 浪费能源，使运行成本增加,机房专用精密空调,2. 精密设备对环境有严格要求 保持温度恒定(控制在22-24，温差1

23、-2之内) 保持湿度恒定(控制在50%RH,精度3% 5%RH之内) 空气洁净度0.5微米/升 30 新风量 30m3 / 人.小时 机房正压 10 Pa,机房专用精密空调,二、精密空调与舒适性空调的区别 1. 舒适空调无法满足精密环境要求,机房专用精密空调,2. 使用精密空调的技术优势,机房专用精密空调,3. 使用精密空调的部件设计优势,机房专用精密空调,机房空调验证周期长，采用可维护设计，各种保护和告警设置完善，充分考虑全连续运。舒适空调一般1-2就能完成一款新机型，测试验证充分，空调控制系统对异常保护和告警设置完善，问题能及时发现和排除，可靠性低，可维护性差。,4. 使用精密空调的成本优

24、势 耗能成本比较的计算 显热比0.90 机房空调 0.65 舒适性空调 能效比3.3 机房空调 3.0 舒适性空调 在线工作24小时/365天 0.8元/KW.小时 产生1.4KW显冷量1年耗电费用(相当于1P家用空调)： 机房空调：（1.4KW0.9）3.3）365天24小时0.83303.4元/年舒适空调：（1.4KW0.65）3）365天24小时0.85031.4元/年 舒适性空调用于机房中而产生的电能消耗费用是机房空调的1.5倍。,机房专用精密空调,四、精密空调容量选取 1、精密空调的应用范围 电信交换机房、数据中心、移动基站 计算机房、计费中心、控制中心 电子产品及仪表车间、标准检测

25、室、校准中心、精密加工车间 UPS和电池室、动力机房 医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室、培训中心 仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食品、医药 ）,机房专用精密空调,2、精密空调的负荷一般要根据工艺房间的实际余热余湿以及状态的变化进行准确计算，但在条件不允许时也可估算，下面介绍两种简便计算方法： 方法一：功率及面积法 方法二：面积法（当只知道面积时） Qt=Q1+Q2 Qt=SP Qt 总制冷量（KW） Qt 总制冷量（KW） Q1 室内设备负荷（=设备功率0.8） S 机房面积（ m2） Q2 环境热负荷（=0.18kW/m2 机房面积） P 冷量估算指标(根据不同用途机房的估算

26、指标选取),机房专用精密空调,3、精密空调场所的冷负荷估算指标： 电信交换机房、移动基站（300350W/m2） IDC数据中心 （ 600800W/m2 ） 计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（ 300350W/m2 ） 电子产品及仪表车间、精密加工车间（ 300350W/m2 ） 标准检测室、校准中心 （ 250300W/m2 ） UPS和电池室、动力机房（ 300350W/m2 ） 医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室（ 200250W/m2 ） 仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食品）(150200W/m2),机房专用精密空调,五、艾默生精密空调的多种送风解决方案 1、上送

27、风机型（风道送风）,机房专用精密空调,2、上送风机型（风帽送风）,机房专用精密空调,3、下送风机型,机房专用精密空调,机房空调系统,机房空调系统,水冷机组,冷冻水机组,乙二醇冷却机组,双冷源机组,乙二醇自然冷却机组,高热密度问题,“2/3 的故障发生在机架的最顶部的1/3”,数据中心高热密度解决方案地板下送风, 数据中心单位热密度达到1200W/平方米 中心机架功率密度大、热密度高、热量分布极度不均匀等问题 采用下送风型机房空调系统和XD系统, 可全方位解决现代数据,地板下送风,XD系统,数据中心高热密度解决方案,推荐的机房空调的摆放方法,不恰当的机组摆放方式垂直于送风风道,艾默生IT系统柔性

28、支撑方案,-供电保护 -散热 -集中监控,构建柔性设备保护平台!,监控与门禁系统,监控与门禁系统 1. 门禁控制系统 2. 机房环境量监控，如温度，湿度，红外，烟感等 3. 设备监控,监控与门禁系统,1. 门禁控制系统 可靠的门禁系统，确保机房安全 记录详细门禁信息 姓名 进入时刻 持续时间,监控与门禁系统,2. 机房环境监控 温度 湿度 烟感 水浸 红外,监控与门禁系统,3. 动力设备监控 发电机、ATS、低压配电系统、UPS与电池、空调等统一监控 两种解决方案： 艾默生动力与环境监控系统PSMS 全功能，包括动力设备、机房环境、门禁、极早期烟感报警等 全IP化机房动力与环境监控系统UPSi

29、tePlus IP/Web方式浏览，包括动力设备、机房环境,监控与门禁系统,3. 动力设备监控,监控与门禁系统,3. 动力设备监控,监控与门禁系统,机房图像监控系统 门禁与保安系统 监控中心,Smart Mod 云睿,针对中大型数据中心基础设施功能间级集装箱解决方案，可快速部署、在线扩容、在线改造。 容量：每个集装箱30-400kw， 6-28个机柜,1,Smart Aisle 宏睿,2,Smart Row 易睿,3,Smart Cabinet 新睿,4,针对中大型数据中心基础设施的标准化、模块化解决方案，可快速部署、在线扩容、在线改造。容量：每个模块最大300kw， 12-24个机柜,整排机

30、柜的整合的智能型基础架构，适用小型数据中心。 容量：9kw ，2-4个机柜,机柜内的整合的智能型基础架构，适用于小型网络间，微型机房。 容量：1-3.5kw ，1个机柜,SS,什么是SmartSolution,SmartAisle宏睿,SmartAisle外观,SmartAisle组成,Liebert APM,Alarm,TH Sensor,Liebert RDU-A,Smoke,USB moden,Water Sensor,Door Sensor,E Series RACK,Rack PDU (MPS),APM内置配电模块,Coolflex,+,Liebert RDU-M,Liebert C

31、RV,系统节电高达27% 提升机柜功率密度达30%,SmartSolution四大核心价值,SmartSolutionsTM,Conventional 27 Racks Heat density：5.9KW/rack Total load: 160 kW 4*70KW Precision Cooling System 2*200KVA UPS,SmartAisle 16 Racks Heat density：10KW/rack Total load: 160kW 6*CRV Precision Cooling System APM UPS（730KVA）,SmartAisle对比传统方案,深圳

32、腾讯微模块,82,Emerson Confidential,深圳腾讯微模块,83,Emerson Confidential,84,Emerson Confidential,深圳腾讯微模块,扩展灵活 模块化整体规划，按需增长(深圳腾讯宝安四期),快速构建与扩容,传统数据中心,模块化数据中心,装修装饰：36个月 设备安装：36个月 ,Vs,构建时间可缩短到2个月左右,艾默生提供从咨询、构建到维护的全方位的一站式服务,腾讯机房微模块节能分析 PUE计算,空调耗能,IT设备耗能,其他耗能,60%,传统数据中心 PUE=2.2,模块化数据中心 PUE=1.5,腾讯机房微模块节能分析,每年节省电费：RMB

33、 148万元,89,神州数码模块化数据中心,神州数码模块化数据中心,神州数码模块化数据中心,91,南京国际广场,南京市第一医院,无锡市环境监测中心,武汉长江水利委,武汉城市一卡通公司,安徽大学,国防科技大学四院,华夏人寿保险北京数据中心,深圳中兴微贷,抚顺石化,中国电力投资集团,厦门港务集团,杭州福特汽车,长沙比亚迪集团,江铃集团,合肥皖新传媒,SmartRow易睿,SmartRow组成,Liebert ITA 20K,Alarm,TH Sensor,Liebert RDU-A,Smoke,USB moden,Water Sensor,Door Sensor,E Series RACK,Rac

34、k PDU (MPS),DME 3000 12.5K,POD 20K,Enclosing,+,SmartRow如何实现承诺价值,高效,协同,系统节电高达27% （高效UPS，精密制冷技术，封闭冷热通道，群控技术） 供电高可用性（并联UPS技术，Tier4双母线技术等，STS自动切换技术） 统一的管理平台，提升IT 效率 （RDU监控平台集成设备/环境/安全等）,通过DCIM服务器管理系统，强化系统性能 通过RDU，ICOM等强大设备/环境管理工具，确保机房运营的可靠 通过Smart PDU管理负荷，预判过热风险,经济,通过采用标准、集成的子系统，显著减少设计时间，降低实施周期 原厂系统调试，成

35、套交付，确保各子系统间的无缝匹配 统一的产品培训/备件/应急/经验共享/远程代维服务等,建设周期短（数周即可完成） 较之传统方式，机房总成本可降低1/3（包括占地，设计，用电，维护）,智能,SmartRow适用场合及规格,Intelligent, integrated infrastructure in a self-contained line-up.,SmartRow与传统机房对比,传统塔式UPS系统独立配电柜,机房级制冷，制冷效率低,机房管理针对不同类型的设备,机架式UPSPOD 柜内级制冷 管理以一体化标准模块为对象,传统机房,SmartRow,SmartRow与传统机房对比,为你带来。,高度集成的系统，提高机